CN203192773U - 固晶装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种固晶装置，其包括一胶针以及一转动模块。胶针用以提供一胶体。转动模块具有一旋转轴，以带动胶针旋转，并使胶体受胶针的一水平旋转力的搅动而改变其粘性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种固晶装置，且特别是涉及一种用以减少固晶胶厚度的固晶装置。
背景技术
顾名思义，固晶装置是将管芯固定在基板上的自动化设备。固晶装置包括一取晶机构、一输送带以及一点胶机构。输送带输送一基板至点胶机构。点胶机构将固晶胶移至基板上欲放置管芯的位置，接着再由输送带将基板输送至取晶机构。取晶机构可将管芯移转至基板上与固晶胶接合。
然而，固晶胶的厚度受到胶针的下压力与固晶胶的本身特性的影响，粘滞力（粘滞系数）越高的胶体，流动性越差；而粘滞力（粘滞系数）越低的胶体，流动性越佳。若受限于固晶胶的材料特性，选择粘滞力较高的胶体，而无法使其厚度降低时，将造成管芯与基板之间的热阻过高。若为了减少热阻，而需要进行减少固晶胶厚度的相关制作工艺时，又会影响单位时间的产能，造成产品出货时间（cycle time）的增加。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种固晶装置，用以减少固晶胶的厚度。
为达上述目的，根据本实用新型的一方面，提出一种固晶装置，包括一胶针以及一转动模块。胶针用以提供一胶体。转动模块具有一旋转轴，以带动胶针旋转，并使胶体受胶针的一水平旋转力的搅动而改变其粘性。
该旋转轴包括夹头，用以夹持该胶针。
该固晶装置还包括胶盘，用以盛放供该胶针沾附的该胶体。
该固晶装置还包括针管，用以容置供该胶针射出的该胶体。
该固晶装置还包括输送带，用以承载一物件，并通过驱动该输送带以改变该物件与该胶针的相对位置，其中该胶体于该胶针旋转及下压至该物件时，附着在该物件上。
该胶体附着在该物件上的厚度取决于该胶针沾附的该胶体量以及该胶针下压时所加入的该水平旋转力。
该固晶装置还包括工作站，该工作站包括移动平台，用以移动该转动模块以及该胶针相对于该物件的位置。
该胶体的粘性随着该水平旋转力的切线速度增加而降低。
该胶体为宾汉型流体或剪切变稀型流体。
该胶体为固晶导热胶。
该胶体受该水平旋转力的搅拌而产生离心力。
该转动模块包括马达。
本实用新型的优点在于，该固晶装置利用具有旋转功能的胶针及胶体本身的材料特性，来减少胶体附着于基板上的厚度，设备简易且容易实现，故不会因制作工艺的难度过高或难以控制制作工艺的参数而影响单位时间的产能或造成产品出货时间的增加。
为了对本实用新型的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下：
附图说明
图1A及图1B分别为剪切应力（τ）与剪切应变速率（ν）的关系图以及胶体粘性（μ）与剪切应变速率（ν）的关系图；
图2为本实用新型一实施例的固晶装置的示意图；
图3A～图3F为胶针与胶盘一起使用的点胶步骤的示意图；
图4为一实施例的固晶装置的示意图。
主要元件符号说明
100：固晶装置
101：工作站
102：移动平台
102a：水平移动平台
102b：垂直移动平台
110：胶针
111：基板
120：转动模块
130：旋转轴
140：夹头
150：马达
160：胶盘
162：盛放皿
G、G’：胶体
F：水平旋转力
具体实施方式
本实施例的固晶装置，是改良负责转移胶体至基板上的点胶机构，使其胶针具有旋转功能。当胶针沾附胶体或胶针射出胶体以提供固晶用的胶体时，胶针通过转动模块控制其旋转速度，而胶体被胶针搅动后将以一剪切应变速率流动。当胶体的剪切应变速率越高时，胶体的粘性（粘滞系数）会随的降低，因而改变胶体的粘性。
请参照图1A及图1B，其分别绘示剪切应力（τ）与剪切应变速率（ν）的关系图以及胶体粘性（μ）与剪切应变速率（ν）的关系图。在图1A中，线段1表示为宾汉形流体，其剪切应力（τ）与剪切应变速率（ν）呈线性关系的直线，而线段2表示为剪切变稀型流体，其粘性（μ）与剪切应变速率（ν）呈非线性关系的曲线。
由图1B可知，无论是宾汉形流体或剪切变稀型流体，当剪切应变速率越高时，粘性会随之降低。因此，本实施例可利用剪切应变速率越高则粘性越低的特性来改变胶体的粘性，并增加胶体的流动性，使得固晶用的导热胶的厚度相对较薄，以减少热阻。此外，当胶针停止旋转并将胶体移至基板上时，由于胶体的粘性已被改变，因此即使选择粘滞力较高的胶体，胶体附着在基板上的厚度也可以控制在预定的厚度范围内，而达到预期的功效。
以下是提出实施例进行详细说明，实施例仅用以作为范例说明，并非用以限缩本实用新型欲保护的范围。
图2绘示依照本实用新型一实施例的胶针110以及转动模块120的示意图。胶针110固定于转动模块120的旋转轴130上。旋转轴130的一端具有一夹头140，用以夹持胶针110。在一实施例中，转动模块120包括一马达150，马达150可直接驱动旋转轴130并控制旋转轴130的转速。此外，马达150也可通过变速机构（例如齿轮组）来驱动旋转轴130并控制旋转轴130的转速。
在一实施例中，夹头140可根据胶针110的尺寸来调整松紧度，并可更换适合尺寸的胶针110，以调整胶针110的沾胶量。举例来说，胶针110的尺寸或针头部分的表面积越大，沾胶量也会越大；反之，则沾胶量会越小。
本实施例的胶针110不限定为沾附胶体用的胶针110，也可为吸附胶体并将胶体射出的胶针110。当胶针110配合胶盘160一起使用时，胶盘160可盛放供胶针110沾附的胶体G，如图3A所示。当胶针110配合针管（未绘示）一起使用时，针管可容置供胶针110射出的胶体。
请参照图3A～图3F，其绘示胶针110与胶盘160一起使用的点胶步骤的示意图。在图3A～图3C中，胶针110先横向移动至胶盘160上方，之后，胶针110往下移动至胶盘160的盛放皿162中，以沾附胶体G，接着，胶针110往上移动并且针头沾附一部分的胶体G’。在图3D～图3E中，胶针110移动至基板111的上方，并旋转胶针110使其产生一水平旋转力F。胶体G’受到水平旋转力F的搅动而产生剪切应力。随着搅动的切线速度增加，胶体G’的剪切应变速率也相对增加，因而改变胶体G’的黏性。此外，胶体G’也会受到水平旋转力F的搅动而产生离心力。在图3E～图3F中，当胶体G’的粘性改变之后，胶针110往下移动至基板111，使胶体G’附着在基板111上欲放置管芯的位置，接着，胶针110往上移动，以继续执行下一个点胶步骤。
在图3E中，当胶针110停止旋转并下压，以将胶体G’移至基板111上时，此时，无水平旋转力F的作用下，胶体G’附着在基板111上直到剪切应变速率变为零时，胶体G’将不再流动。由于胶体G’附着在基板111上的厚度取决于胶针110沾附的胶体量以及胶针110下压时所加入的水平旋转力F，因此通过上述的点胶步骤时提供的水平旋转力F，来改变胶体G’的粘性，可有效降低胶体G’附着在基板111上的厚度。
本实施例的胶体为固晶用的导热胶，例如银胶或硅胶，较佳为宾汉型流体或剪切变稀型流体，使得胶体G’被搅动后，其粘性随着水平旋转力F的切线速度增加而降低，如图1B所示。即使选用的胶体为粘滞力较高的胶体，通过上述的点胶步骤使胶体G’的粘性降低，仍可有效地改变胶体G’的厚度，以控制胶体G’的厚度在预定的厚度范围内，而达到减少热阻的功效。
上述的点胶步骤可通过图4的固晶装置100来完成。请参照图4，其绘示依照一实施例的固晶装置100的示意图。固晶装置100包括一工作站101以及一输送带104。输送带104用以承载一物件（例如基板111），并依序输送基板111至点胶制作工艺的工作站101。工作站101包括一移动平台102、一胶针110以及一转动模块120。移动平台102例如是一水平移动平台102a以及一垂直移动平台102b，或是具有点对点移动功能的机械手臂，本实用新型对此不加以限制。水平移动平台102a用以调整胶针110相对于基板111或胶盘160的水平位置，而垂直移动平台102b用以调整胶针110相对于基板111或胶盘160的垂直位置。通过移动平台102的移动，转动模块120与胶针110可于胶盘160与基板111之间来回移动，以将胶盘160中的胶体G通过胶针110移转至基板111上，如图3A～图3F所示。在点胶过程中，胶针110通过转动模块120的旋转轴130提供一水平旋转力F，而胶体G’通过水平旋转力F的搅拌与离心力的作用而改变其粘性。因此，被胶针110下压并附着在基板111上的胶体G’，其厚度相对于未受水平旋转力F搅动的胶体而言较薄，而达到减少热阻的功效。
由上述的说明可知，本实施例的固晶装置100利用具有旋转功能的胶针110及胶体本身的材料特性，来减少胶体G’附着于基板111上的厚度，设备简易且容易实现，故不会因制作工艺的难度过高或难以控制制作工艺的参数而影响单位时间的产能或造成产品出货时间的增加。
Claims (12)
1.一种固晶装置，其特征在于，该固晶装置包括：
胶针，用以提供一胶体；以及
转动模块，具有旋转轴，以带动该胶针旋转，并使该胶体受该胶针的一水平旋转力的搅动而改变其粘性。
2.如权利要求1所述的固晶装置，其特征在于，该旋转轴包括夹头，用以夹持该胶针。
3.如权利要求1所述的固晶装置，其特征在于，该固晶装置还包括胶盘，用以盛放供该胶针沾附的该胶体。
4.如权利要求1所述的固晶装置，其特征在于，该固晶装置还包括针管，用以容置供该胶针射出的该胶体。
5.如权利要求1所述的固晶装置，其特征在于，该固晶装置还包括输送带，用以承载一物件，并通过驱动该输送带以改变该物件与该胶针的相对位置，其中该胶体于该胶针旋转及下压至该物件时，附着在该物件上。
6.如权利要求5所述的固晶装置，其特征在于，该胶体附着在该物件上的厚度取决于该胶针沾附的该胶体量以及该胶针下压时所加入的该水平旋转力。
7.如权利要求5所述的固晶装置，其特征在于，该固晶装置还包括工作站，该工作站包括移动平台，用以移动该转动模块以及该胶针相对于该物件的位置。
8.如权利要求1所述的固晶装置，其特征在于，该胶体的粘性随着该水平旋转力的切线速度增加而降低。
9.如权利要求1所述的固晶装置，其特征在于，该胶体为宾汉型流体或剪切变稀型流体。
10.如权利要求1所述的固晶装置，其特征在于，该胶体为固晶导热胶。
11.如权利要求1所述的固晶装置，其特征在于，该胶体受该水平旋转力的搅拌而产生离心力。
12.如权利要求1所述的固晶装置，其特征在于，该转动模块包括马达。
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